一种高纯度圆极化扫描漏波天线及其实现方法技术

本发明专利技术公开了一种高纯度圆极化扫描漏波天线及其实现方法。本发明专利技术基于SSP的自旋特性，实现了微波频段的高纯度扫描圆极化漏波天线；通过在支持SSP的表面等离激元波导的单侧设置由一维周期性的圆形金属贴片构成的耦合结构，直接产生和面内SSP旋性一致的波束；规避了复杂的结构设计，体积小，平板结构易于加工且便于集成本发明专利技术从SSP的内在秉性出发，最大程度降低了外界因素干扰，提升了辐射波束的圆极化程度并具有极强的鲁棒性；各个圆形金属贴片之间的相位差也是该结构能实现波束扫描的根本原因；本发明专利技术在圆极化漏波天线应用场景具有显著的潜力；本发明专利技术简便而高效，有望在微波及太赫兹频段的基于表面等离激元的集成电路和通信系统中有着重要的前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波，具体涉及一种高纯度圆极化扫描漏波天线及其实现方法。

技术介绍

1、圆极化是电磁波的一种极化方式，其电场矢量轨迹随着时间变化呈圆周状态。圆极化可以分为右旋极化和左旋极化两种类型，电场矢量随着时间变化分别按顺时针和逆时针方向旋转。相比于线极化波，圆极化波具有旋向正交性，抗干扰能力强，抗多径衰落，无需极化对准及匹配等优点，可以提供更高的信号传输可靠性。对于移动设备而言，圆极化波对自身的物理运动和电磁波传播过程中产生的极化旋转等变化不敏感，无需考虑接收信号与自身天线方向，可以进一步提高信道信号的可靠性与稳定性，在实际应用中具有显著优势。

2、天线作为实现导波与自由空间波之间能量转换的基本装置，在通信系统中不可或缺。信息时代的快速发展促进了天线技术的提升和拓展，而圆极化天线因其极化灵活性、支持多用户通信、抗多径衰落、降低极化匹配损耗和可消除法拉第旋转效应的优势，在无线通信、车载雷达和卫星等系统中发挥着不可替代的作用。与其他种类的天线相比，漏波天线具有结构简单、易于加工、易于集成、高方向性及随频率扫描波束的优点，因而应用广泛。然而，现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高纯度圆极化扫描漏波天线，其特征在于，所述高纯度圆极化扫描漏波天线包括：介质基底、共面波导传输线、渐变段、等离激元波导、扩口地面结构和耦合结构；其中，共面波导传输线、渐变段、等离激元波导、扩口地面结构和耦合结构分别为金属贴片，设置在介质基底的表面，金属贴片的表面平行于基底的表面；共面波导传输线、渐变段和等离激元波导为连接为一体的金属贴片；沿传播方向，等离激元波导位于中间，等离激元波导的两端分别设置对称的渐变段，两个渐变段的外端分别设置对称的共面波导传输线；等离激元波导为一组槽深一致的矩形光栅，即在矩形金属贴片的两侧刻蚀周期结构的深度一致的凹槽，矩形的长边沿传播方向；渐变段为深度渐...

【技术特征摘要】

1.一种高纯度圆极化扫描漏波天线，其特征在于，所述高纯度圆极化扫描漏波天线包括：介质基底、共面波导传输线、渐变段、等离激元波导、扩口地面结构和耦合结构；其中，共面波导传输线、渐变段、等离激元波导、扩口地面结构和耦合结构分别为金属贴片，设置在介质基底的表面，金属贴片的表面平行于基底的表面；共面波导传输线、渐变段和等离激元波导为连接为一体的金属贴片；沿传播方向，等离激元波导位于中间，等离激元波导的两端分别设置对称的渐变段，两个渐变段的外端分别设置对称的共面波导传输线；等离激元波导为一组槽深一致的矩形光栅，即在矩形金属贴片的两侧刻蚀周期结构的深度一致的凹槽，矩形的长边沿传播方向；渐变段为深度渐变矩形光栅，即在矩形金属贴片的两侧刻蚀周期性的深度从外向内逐渐变深的凹槽，深度渐变矩形光栅的凹槽的周期与等离激元波导的矩形光栅的周期相同；在等离激元波导的一侧设置耦合结构，耦合结构为一维周期性的圆形金属贴片阵列，圆形金属贴片阵列的周期为两倍的等离激元波导的周期；在连接为一体的共面波导传输线、渐变段和等离激元波导的两端的上下两侧分别设置有对称的扩口地面结构；扩口地面结构的外侧边缘分别平行于传播方向，外端的内侧边缘与共面波导传输线的外侧边缘有距离，内端的内侧边缘为曲线，曲线的起点沿传播方向与渐变段的外端对齐，曲线的终点交叉至外侧边缘；扩口地面结构通过微型同轴连接器sma接头连接至地；；

2.如权利要求1所述的高纯度圆极化扫描漏波天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜朝海，雷于露，张锋，杨积涛，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：